Древесного угля – Древесный уголь — Википедия

Содержание

Древесный уголь - это... Что такое Древесный уголь?

Древесный уголь (частично тлеющий). Видео горения древесного угля

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо (удельная теплота сгорания 31,5—34 МДж/кг). Древесный уголь классифицирован в системе стандартов — ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».

Древесный уголь зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153.

Пиролиз древесины

Пиролиз — первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется ряд веществ таких как: древесный уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смолы и др.

Этот процесс используется в пиролизных котлах. Процесс газификации древесины (пиролиз) происходит в верхней камере котла (загрузочном пространстве) под действием жара и при ограниченном доступе воздуха. Возникающий древесный газ протекает через слой жара, достигает сопла и смешивается там с вторичным воздухом.

История

В России древесный уголь производили издревле. Невозможно представить старую русскую деревню без кузницы. Кузнечные горны работали на древесном угле. Наиболее распространенными способами получения были кучное и ямное углежжение. Вариантами кучного были «стог» и «кабан». Эти технологии были примитивными, процесс продолжался до месяца и требовал периодического контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в XVII—XVIII веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены. Уже с XIX века в России предпочитали простейшие кирпичные печи для изготовления угля.

Родиной промышленного производства древесного угля следует считать Урал. Демидовское чугунно-литейное производство поднялось именно на древесном угле. Все знаменитые решетки и другие виды чугунного литья, украшавшие Петербург, были сделаны на Урале.

Возврат к кучному углежжению имел место в первые годы Советской власти на фоне развала промышленности. Затем были построены крупные углевыжигательные заводы (Аша, Сява, Амзя, Молома, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале, продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей.

Новый виток с появлением многочисленных вариантов экологически грязных металлических печей пришелся на постперестроечный период. Ослабление санитарного контроля, хищнические бесконтрольные вырубки стали основой развития кустарного углежжения в железных «бочках» с пристроенными топками разной конфигурации. В условиях бесконтрольности это дело стало привлекательным, и им занялось множество предприимчивых, но безграмотных людей. Некачественный уголь производился с низким выходом, но пользовался спросом.

В первом десятилетии XXI века наступает новый этап. Строится несколько крупных предприятий по производству кристаллического кремния. Каждому из них нужно на несколько порядков больше угля, чем производят кустарные установки. Их требования к качеству угля высоки и определяются регламентами их производства. Их потребности могут быть удовлетворены только за счет грамотно организованного, достаточно крупного и экологически чистого производства. Такие углевыжигательные производства уже работают в ряде регионов России, и строятся новые.

Свойства

См. также

Литература

  • Козлов В.Н., Нимвицкий А.А. Технология пирогенетической переработки древесины - Гослесбумиздат, М.Л., 1954
  • Древесный уголь. — Лесная промышленность. М., 1979
  • Корякин В. И. Термическое разложение древесины. — Гослесбумиздат, М., 1962
  • Юдкевич Ю.Д., Васильев С.Н., Ягодин В.И. Получение химических продуктов из древесных отходов - изд. ЛТА, С.-Пб., 2002
  • Юрьев Ю.Л. Древесный уголь. Справочник. — Екатеринбург: Сократ, 2007. — 184 с. — ISBN 978-5-88664-298-8

Ссылки

dic.academic.ru

Древесный уголь - что это такое?

Древесный уголь самый древнейший вид топлива на земле. За относительно короткий период времени термин «древесный уголь» получил большую популярность в современном мире.

Древесный уголь — это топливо, произведенное из растительного сырья. Отличительной чертой является минимальный выброс вредных веществ в атмосферу.

Уголь древесный представляет собой пористый продукт с повышенной углеродностью, который образуется в результате пиролиза (пиролиз — разложение древесины без доступа воздуха при термической обработке). Потенциал древесного угля не исчерпаем. Но необходимо помнить о рациональном использовании природных ресурсов, чтобы источники не иссякли.

Есть ли будущее у древесного угля? Конечно же, есть.

Древесный уголь имеет массу преимуществ:

  • Высокая теплотворная способность;
  • Не склонен к самовозгоранию;
  • Не выделяет никаких вредных веществ;
  • Большая поверхность сгорания;
  • Огонь горит ровно;
  • Легкий и малодымный;
  • Экологически чистое топливо.

Варианты использования древесного угля широк. Его смело применяют для приготовления отменных шашлыков на природе, в каминах для обогрева частных домов, а также во всех отраслях промышленности.

Выезжая на природу с семьей, удобно взять с собой березовый уголь, фасованный по в мешок по 3 кг. Для большей компании подойдет 5-ти кг и 10-ти килограммовый мешок хорошего древесного березового угля.

Как и в домашних условиях, так и в промышленности, древесный уголь (березовый и дубовый) должен обладать полезными химическими и физическими свойствами. Для доменных печей, которые используют в промышленности, древесный уголь является дорогим сырьем. Но, не смотря на это, древесный уголь нашел свое специальное применение в промышленности и отлично зарекомендовал себя в этой области.

Качество древесного угля — это содержание нелетучего углерода марки «А» и вид древесины высшего сорта (березовый уголь — быстрая теплоотдача и высокий жар) и ( дубовый уголь — долгое время горения, ровный жар).

Древесный уголь в основном состоит из лиственных деревьев твердых пород: береза, дуб, сосна.

Специалисты могут определять по цвету дыма, на какой стадии процесс готовности древесного угля.

  • Беловатый оттенок — это выделение пара, содержащегося в древесине.
  • Желтоватый оттенок — это символизирует выделение других компонентов древесины (смолы).
  • Синеватый оттенок — означает, что обугливание произошло полностью. Продукт готов.

Древесный уголь может заменить природные ископаемые как (уголь, газ и нефть). Что позволило бы сделать воздух чище и безопаснее для окружающей среды. А значит и для нас с Вами!

Будущее за древесным углем!

Не забывайте убирать за собой и тушить костер, а природа в долгу не останется.

www.ygol-optom.ru

Древесный уголь — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Древесный уголь (частично тлеющий). Видео горения древесного угля

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха.

Пиролиз древесины

Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение[1]. Также пиролиз — первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и другие.

Углежжение кучным способом

Этот процесс используется в пиролизных котлах. Процесс газификации древесины (пиролиз) происходит в верхней камере котла (загрузочном пространстве) под действием жары и при ограниченном доступе воздуха. Возникающий древесный газ протекает через слой жары, достигает сопла и смешивается там с вторичным воздухом.

Свойства

При пиролизе древесины сохраняется структура её проводящих тканей, поэтому в образующемся древесном угле имеется большое количество капилляров и пор, обладающих большой суммарной поверхностью, что способствует его большой адсорбционной способности. При обычной температуре древесный уголь может адсорбировать различные вещества из их растворов, а также различные газы, в том числе инертные. При этом чем легче сжижается газ, тем лучше его адсорбирует древесный уголь. При нагревании адсорбировавший вещества древесный уголь выделяет их, вновь приобретая способность адсорбировать. Чтобы увеличить адсорбционную способность угля, его активируют нагреванием без доступа воздуха

[2].

Применение

Древесный уголь классифицирован в системе стандартов — ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».

Применяется для очистки, разделения, извлечения различных веществ, в качестве антисептика, очистителя, поглотителя воды. Например, в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, как бытовое топливо, в садоводстве, в комнатном цветоводстве и для производства органического удобрения терра прета.

Зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153.

История

В России древесный уголь производили издревле. Кузнечные горны работали именно на древесном угле. Наиболее распространёнными способами получения были кучное и ямное углежжение. Вариантами кучного были «стог» и «кабан». Эти технологии были примитивными, процесс продолжался до месяца и требовал периодического контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в XVII—XVIII веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены. Уже с XIX века в России предпочитали простейшие кирпичные печи для изготовления угля.

Родиной промышленного производства древесного угля следует считать Урал. Демидовское чугунно-литейное производство поднялось именно на древесном угле.

Возврат к кучному углежжению имел место в первые годы Советской власти на фоне развала промышленности. Затем были построены крупные углевыжигательные заводы (Аша, Сява, Амзя, Молома, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале, продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей.

См. также

Примечания

  1. Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 42. Аллотропные видоизменения углерода // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 82—83. — 2 350 000 экз.
  2. Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 43. Адсорбция // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. —
    М.
    : Просвещение, 1976. — С. 84—85. — 2 350 000 экз.

Литература

  • Уголь древесный // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Козлов В. Н., Нимвицкий А. А. Технология пирогенетической переработки древесины. — М.-Л.: Гослесбумиздат, 1954.
  • Древесный уголь. — Лесная промышленность. — М.: 1979.
  • Корякин В. И. Термическое разложение древесины. — Гослесбумиздат, — М.: 1962.
  • Юдкевич Ю. Д., Васильев С. Н., Ягодин В. И. Получение химических продуктов из древесных отходов — изд. ЛТА, С.-Пб., 2002.
  • Юрьев Ю. Л. Древесный уголь. Справочник. — Екатеринбург: Сократ, 2007. — 184 с. — ISBN 978-5-88664-298-8.

Ссылки

wikipedia.green

Как сделать древесный уголь в домашних условиях своими руками

Древесный уголь своими руками

Древесный уголь считается древним топливом на Земле. За довольно короткий срок времени данный термин стал популярным во всем мире. Древесный уголь – это топливо, которое производится из растительного сырья. Главная черта этого материала – это маленький выброс вредоносных веществ в воздух. Он представлен в виде пористого продукта, в котором повышена углеродность. Запасы древесного угля не заканчивающиеся. Не забывайте что нужно правильно использовать ПР, чтобы они не исчезли.

Древесный уголь

Древесный уголь обладает массой превосходств:

  1. Обладает высокой теплотой сгорания топлива.
  2. Отсутствует склонность к самовозгоранию.
  3. Выделение опасных веществ полностью отсутствует.
  4. Присутствует большая поверхность для сгорания.
  5. Огонь плавно разгорается.
  6. Довольно легок и мало дыма.
  7. Экологичный и чистый для топлива.

Использование такого угля достаточно велико и обширно. Применяют его в обычных случаях для приготовления шашлыка на природе, для растопки каминов, а также в промышленности. Состав угля – это лиственные деревья прочных и твердых пород, такие как береза, дуб и сосна.

Многие профессионалы определяют степень готовности по цвету дыма:

  1. Если оттенок белого цвета, то выделяется пар.
  2. Если оттенок желтого цвета, то начинают выделяться другие вещества, находящиеся в древесине.
  3. Если оттенок синего цвета, то обугливание закончено.

цвет дыма

Как сделать древесный уголь в домашних условиях в яме своими руками

Еще в древние времена этот способ использовался нашими предками. Уголь самому сделать достаточно легко. Вначале нужно вырыть неглубокую яму. Затем сделать ее в форме цилиндра, внимательно смотря за вертикальными стенками. Запомните следующее, что если диаметр 75-80 см, а глубина 50 см, то у вас выйдет где-то 2 мешка древесного угля. Дно необходимо спрессовать так, чтобы потом грунт не смешивался с готовыми продуктами. Затем внутри ямы надо развести костер и постепенно добавлять тонкие дрова. Надо чтобы дно ямы покрывалось дровами, которые будут хорошо гореть. После того как они разгорятся, занимаемся выжигом угля.

Древесный уголь в яме

Когда дрова начинают прогорать, укладывайте поверх следующую партию, шевелите их шестом, укладывать их надо очень плотно. Складывайте так, чтобы яма была полностью заполнена. Запомните, выжиг дров по количеству времени зависит: от их размера и плотности, а также от влажности воздуха. Чтобы полностью заполнить яму у вас уйдет 3 часа. Как только яма заполнится, накройте ее зеленой травой, затем посыпьте земли и спрессуйте. В таких условиях полностью созданный древесный уголь остынет через два дня, потом просейте и расфасуйте его. Итак, уголь полностью готов.

Как сделать древесный уголь в домашних условиях в бочке своими руками

Как самому сделать древесный уголь? Существует другой способ создания древесного угля. В этом случае нужна будет металлическая бочка. Ее размер зависит от количества необходимого вам угля. Есть 2 способа изготовления такого угля. В первом мы разводим внутри и огонь, а далее процесс такой же, как и в яме. На дно вертикально укладываем кирпичи, а между ними разводите костер и аккуратно добавляете дрова. После этого на кирпичи поставьте решетку и дальше по такому же принципу кладите дрова. Как только бочка полностью заполнится, накрываете листом железа, но оставляете небольшую дырку. Как только все остынет, убираем лист железа и вынимаем угли.

Древесный уголь в бочке

Во втором способе бочку, которая полностью наполнена дровами, накрыть негорячей крышкой. Закрываем почти плотно. Нужно чтобы были маленькие отверстия для выхода газов. Затем устанавливаем бочку на поверхность без земли. Например, поставить несколько кирпичей, а на них уложить лист прочного металла, чтобы мог выдержать бочку. Между кирпичами надо развести костер и начинаем нагревать бочку. Проходит некоторое время и образовывается процесс горения, поднимается газ. Как только газы перестали выходить из бочки, оставляем ее, так как она есть. Затем убираем с огня и закрываем щель в крышке. Оставить до полного остывания. Ваш древесный уголь, сделанный своими руками, готов.

Печь для древесного угля

Для изготовления древесного угля используют специальные выжигательные печи с разной мощностью. Использование больших печей приносит большее количество угля, чем мобильные. Но к ним требуются высокие показатели эффективности по экологической безопасности. Мобильные печи производят мало угля. Их в часто используют там, где есть сырье или на строительных площадках.

Печь для древесного угля

Автор публикации

Увлекаюсь походами и путешествиями, фото и видеосъемкой.

Хожу в походы с детства. Всей семьей ходили и ездили — то на море, то на речку, на озеро, в лес. Было время, когда в лесу мы проводили по целому месяцу. Жили в палатках, готовили на костре. Наверное, поэтому и сейчас меня тянет в лес и, вообще, на природу.
Путешествую регулярно. Примерно три путешествия за год по 10-15 дней и множество 2-х и 3-х дневных походов.

Комментарии: 0Публикации: 667Регистрация: 23-10-2018

mir-tourista.ru

Древесный уголь

Что мы знаем о древесном угле? То, что он стал обязательной составляющей рюкзака среднестатистического туриста, что это незаменимая вещь в походах и пикниках, при приготовлении пищи. На самом деле, история древесного угля уходит глубоко в прошлое. Области же его применения не ограничиваются заурядным мангалом, они многочисленны.

Упоминания о древесном угле встречаются еще в Древнем Египте времен 4000 – 2680 гг. до н.э.. Участки Аравийской пустыни и Синайского полуострова изначально были очень богаты лесами. Именно на этих территориях производство древесного угля было очень крупным, пока лесные запасы не истощились. По некоторым данным, еще пещерные люди знали древесный уголь и пользовались им – они жгли его в пещерах, чтобы не было дыма. Запасали его после больших пожарищ, а также делали самостоятельно. Для этого прогорающие угли посыпали золой. Что касается России, то здесь древесный уголь использовался тоже с давних времен. Все кузнецы пользовались в работе только древесным углем. Производили его на Руси двумя способами: ямным и кучным. В первом случае древесину жгли в ямах. Во втором, из древесины собирали большие стога, обмазывали их толстым слоем грязи и торфа. Причем, сверху оставляли небольшое отверстие, через которое выходил воздух. Эта конструкция горела и тлела около месяца, а остывала еще дней десять. Об экологии речи не шло, и все продукты горения выбрасывались непосредственно в атмосферу. Производить древесный уголь промышленным способом начали на Урале. Современные же производства, экологически чистые и высокоорганизованные, начали появляться в конце XX – начале XXI веков.

Основной частью древесного угля является углерод. Древесный уголь по своему составу схож с каменным углем, в котором углерод также является основным элементом. По сути, и древесный и каменный уголь имеют в основе древесину. Только в каменном угле древесина разлагалась многие века при ограниченном доступе кислорода, а древесный уголь - это обугленная древесина, которую частично сожгли при недостатке кислорода.

Химический состав древесного угля включает в себя:
Углерод 80..92% (средний показатель 85%)
Кислород 5..15%
Фосфор 0,016..0,037%
Водород 4..4,8%
Летучие вещества не более 20%
Зола не более 3%
Влага от 2..4% до 7..15%
Удельная теплота сгорания (калорийность) 7000..8100Ккал/кг

В процессе обугливания состав древесного угля покидает большая часть влаги, серы, фосфора и кислорода. При этом потери углерода и водорода минимальны. Также остается и зола, которая не удаляется при обугливании. Причем, чем выше температура выжигания, тем меньше углерода остается в составе. Так, например, при температуре 450°С уровень углерода равен 85 %, а водорода – 3 %. Содержание фосфора зависит от вида древесины: в березовом древесном угле его содержится 0,037 %, в еловом – 0,017 %, а в сосновом – 0,016 %.

При небольшом содержании кислорода, находясь при обычной температуре, древесный уголь обладает способностью присоединять кислород. Поэтому одно из его свойств – склонность к самовозгоранию. Влажность по окончании процесса обугливания равняется 2-4 %, но она существенно возрастает в процессе хранения – до 7-15 %. Теплотворная способность древесного угля, произведенного при температуре 400-500°С, составляет 7000-8100 Ккал/кг. Для сравнения, калорийность каменного угля – 7200-8600 Ккал/кг.

Физический состав и свойства древесного угля:
Плотность (кажущаяся плотность) 260-380 кг/м?
Истинная плотность 130-150 кг/м? (в среднем 143 кг/м?)
Удельная поверхность 160-400 м?/г
Вес Около 210 г – 1 л
От 100 до 195 кг – 1 м?
Отношение объема пор к объему куска (пористость) 72-80 %
Средняя удельная теплоемкость 0,69-1,21 кДж/(кг.К) при 24 и 560°С
Теплопроводность 0,058 Вт/(м.К)
Удельное электрическое сопротивление 0,8.108 - 0,5.10? Ом.см

Древесный уголь очень пористый. Причем, отношение объема пор к объему куска зависит от сорта древесины: так у березового угля оно равно 72 %, а у елового – 80 %. Также от сорта древесины зависит и вес угля: 1 м? насыпного сухого елового угля весит около 100 кг, такой же объем березового угля весит около 180 кг, а букового – уже около 195 кг.

Различают кажущуюся плотность древесного угля и истинную. Кажущаяся плотность – это вес угля в том виде, как он есть, со всеми порами. Она тоже зависит от сорта древесины: из плотных пород получается плотный уголь, а из мягких – мягкий. Так у елового древесного угля кажущаяся плотность – 260 кг/м?, осинового – 290 кг/м?, а березового – уже 380 кг/м?. Истинная же плотность возрастает с температурой обугливания. К примеру, при температуре 350°С плотность угля равняется 1500 кг/м?. Если же температура возрастает до 1500°С, то плотность увеличивается до 1869 кг/м?.

Качественный древесный уголь имеет черный блестящий цвет с синим отливом. На изломе видно, что он хорошо сохранил структуру дерева. А вся его поверхность покрыта трещинами. По этим трещинам можно определить время обугливания (чем больше их, тем быстрее оно проходило). При ударе куски угля издают достаточно звонкий звук. Сам уголь легко разжигается и дает много тепла.

Существует два вида древесного угля: черный и белый. Белый уголь обугливается при низкой температуре. Лишь под конец ее резко увеличивают до 1000°С. Раскаленные куски достают из пламени и засыпают смесью песка, пепла и земли, чтобы охладить. Именно эта смесь делает поверхность угля белой. Коры у белого угля нет, она выжигается в процессе обугливания. Тогда как у черного угля обычно кора сохраняется. Поверхность у белого угля ровная и твердая. В Японии создают белый уголь из каменного или железного дуба. Такой уголь очень твердый и горит долго, поэтому он считается самым лучшим.

Различают древесный уголь, изготовленный из древесины смешанных лиственных пород, и из древесины твердолиственных пород (данная древесина более предпочтительна). Также классифицируют по размеру кусков: 6-12 мм – мелкий и больше 25 мм – крупный. Разделяют уголь и по ГОСТу: А – высший сорт, Б – первый сорт.

Процесс производства древесного угля достаточно прост: его выжигают в закрытом пространстве без доступа воздуха. Такая операция называется пиролизом. При высокой температурной обработке из древесины получается: древесный уголь, а также жидкие и газообразные продукты (ацетон, метанол, уксусная кислота, смолы и пр.). Но, несмотря на всю простоту, процесс пиролиза должен строго регулироваться. В противном случае, количество полученного древесного угля окажется меньше, а сам уголь будет мелким и пахнуть смолами. Главное правило: во время производства к процессу не должно быть доступа воздуха. К слову, лучшим древесным углем считается тот, который выжгли при температуре, не превышающей 400-500°С.

Современные предприятия, на которых производится древесный уголь, оснащены специальными ретортными печами. Весь процесс проходит непосредственно в такой печи. Предваряет ее топка (1), далее идет камера, в которой происходит процесс пиролиза (2). Следующая часть – сушильная камера (3). По обеим сторонам печи располагаются реторты, слева с подготовленными дровами (4), а справа – с остывающим углем (5). Завершает установку вытяжная труба (6). Камеры пиролиза и просушки угля разделены, благодаря чему тепло используется с большей пользой. Причем, пламя образуется за счет горения летучих продуктов, а не за счет горения дров. Летучие продукты, которые выделяются при сгорании, переносятся обратно в топку и там сгорают.

По статистическим данным, в настоящее время в мире производится около 9 млн.т. древесного угля в год. Причем, большую часть из этого количества производит Бразилия – около 7,5 млн.т. Доля России в общей сумме производимого угля – 100 тыс.т. в год. Мы используем импортируемый древесный уголь из Китая, Украины и Белоруссии. А количество потребляемого угля на одного человека в год составляет всего 100 граммов. Лидером по потреблению древесного угля является Япония – около 60 кг на человека в год. В странах Европы этот показатель равен примерно 20 кг.

Применение древесного угля лежит во многих областях:

- металлургическая промышленность использует его в качестве восстановителя, то есть для отделения металла от руды, а также, чтобы защитить отливаемый металл от окисления. Ценное качество угля при этом – минимальный процент серы и фосфора в составе.

- цветная металлургия и производство ферросплавов используют его в качестве компонента шихты.

- радиоэлектронная промышленность применяет его для производства кристаллического кремния.

- промышленность использует его как реагент для выработки сероуглерода (из него, в свою очередь, производят искусственное волокно, целлофан и даже ядохимикаты).

- при производстве активированных углей древесный уголь играет главную роль.

- при производстве электродов древесный уголь является основой.

- в сельском хозяйстве его применяют как добавку в рацион домашнего скота и птиц, а также как удобрение для почвы.

- при производстве пищевого красителя.

- косметическая отрасль использует его при производстве средств по уходу за волосами, телом и лицом.

- при приготовлении пищи его используют в барбекю, шашлычницах, грилях.

- используется населением как экологичный вид топлива.

Поистине, области применения древесного угля очень разнообразны и обширны. Что же касается Японии, где древесный уголь потребляется повсеместно, то там его закладывают в фундамент зданий, добавляют в мыло, печенье и зубные щетки, и даже играют на нем, как на ксилофоне.

Подводя итог, можно сказать, что древесный уголь обладает очень ценными качествами, являясь одновременно и топливом, дающим большую теплоотдачу, и топливом, абсолютно не загрязняющим окружающую среду.

defro.pro

Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях, технология производства древесного угля

Среди различных видов твердого топлива особый интерес представляет древесный уголь, состоящий на 80—90% из чистого углерода. Это делает его в первую очередь эффективным биотопливом, практически бездымным и экологичным. Его сфера применения достаточно широка как в различных отраслях промышленности, так и для домашнего применения. В данной статье мы рассмотрим, как можно выжигать древесный уголь своими руками и как это происходит в условиях промышленного производства.

Технология производства

Уголь из древесины в больших объемах потребляют предприятия металлургии, где он применяется для производства сплавов высокой степени чистоты, а также для насыщения металла углеродом, в результате чего повышаются его физические свойства.

В химической отрасли данный продукт используется при изготовлении стекла, различных пластмасс и даже красок. Не обошел уголь стороной и пищевую промышленность, в продуктах питания он часто выступает натуральным красителем, что отображается на их упаковке под кодом Е153.

Такой значительный спрос требует соответствующих объемов производства, поэтому печи для древесного угля, как правило, размещают вблизи либо на территории деревообрабатывающих предприятий. Это понятно, ведь там в большом количестве имеются крупные отходы дерева самых разных пород, что служат сырьем для углежжения.

Если пояснять простыми словами, то технология производства древесного угля призвана решить задачу по получению из древесины углерода как можно более высокой степени чистоты. Для этого все остальные органические и неорганические вещества нужно удалить, что достигается с помощью реакции пиролиза. Ее суть заключается в выделении из сырья всех лишних соединений методом термического разложения при недостаточном количестве кислорода. Но пойдем по порядку.

Всего этапов производственного процесса – четыре (не считая предварительной подготовки сырья):

  • сушка при температуре до 150 ºС. Процесс пиролиза, проходящий при более высоких температурах, требует минимального количества влаги в сырье;
  • пиролиз, проходящий при температуре 150—350 ºС и недостатке кислорода. Происходит термическое разложение веществ и начинает образовываться уголь. Выделяются пиролизные газы;
  • горение (прокалка) при нагреве до 500—550 ºС. На данном этапе из угля выделяются смолы и остатки веществ в виде газов;
  • восстановление (охлаждение).

По сути, установка для производства угля представляет собой печь, где протекают все вышеописанные реакции. Ниже на рисунке представлена схема технологического процесса:

Печь для древесного угля

Печь для углежжения достаточно сложна, повторить её конструкцию в домашних условиях весьма затруднительно. Корпус цилиндрической или прямоугольной формы имеет топочную камеру, поверх которой загружаются 2 закрытые емкости, заполненные сырьем – реторты. Нагрев древесины происходит извне, через стенки реторты, при этом в нем используется тепло, выделяемое деревом в процессе реакций. Работа печи на различных режимах показана на схеме:

Промышленная печь для изготовления древесного угля устроена таким образом, что пока в одной емкости проходит пиролиз, то во второй идет сушка, пиролизные газы дожигаются и проходят сквозь реторту с влажным сырьем. Такая очередность соблюдается и дальше, до получения конечного продукта. Получается, что внутренний объем каждого сосуда разделяется на зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс:

После прокаливания емкости с углем выгружаются и в печь ставятся новые. Перед фасовкой и отправкой на склад изделие проходит операцию дробления до необходимого размера фракции, а при необходимости и брикетирование. Аппарат, где все операции выполняются по данной технологии — это печь для производства древесного угля непрерывного действия. Однако, есть и другая технология, но она более сложная и дорогостоящая, хотя и обеспечивает высокую производительность.

Изготовление древесного угля в домашних условиях

Информация о домашнем углежжении интересна тем людям, кто занимается ковкой металла с небольших мастерских. Такое чистое биотопливо, как древесный уголь, издавна считается самым лучшим для работы кузнечного горна. Ну и о том, как хорош уголь для шашлыков и барбекю, давно известно всем, только покупать его в магазине выходит дороговато. Исходя из того, что оборудование для производства древесного угля отличается сложностью, дороговизной и громоздкостью, предложим два давно проверенных домашними умельцами способа:

  • выжигание угля в бочке;
  • углежжение в яме.

Способ изготовления угля в бочке, как и в яме, предполагает тот же технологический процесс пиролиза в замкнутом пространстве при недостатке кислорода. Только в подобных условиях продукт получается не столь чистым по вполне понятным причинам. Большую роль играет и сноровка исполнителя, первые 2—3 порции могут просто выгореть (что случается чаще) или, наоборот, недожечься. Но все приходит с опытом.

Способ углежжения в бочке считается более удобным и технологичным. Итак, чтобы сделать древесный уголь самому, нужна собственно сама металлическая бочка емкостью 200 л, да еще старый пылесос. Подойдет любая другая цилиндрическая емкость из металла, желательно с толстыми стенками, она прослужит дольше. В самом низу емкости просверливают отверстие и врезают штуцер. К нему присоединяется шланг от пылесоса, это будет подача первичного воздуха в зону горения.

Немаловажно подыскать для бочки герметичную крышку. Если таковой нет, надо приспособить для этой цели лист металла, асбестоцемента или другого материала. Еще потребуется длинная стальная кочерга для шуровки дров. Касательно последних, стоит отметить один важный момент. Поскольку в домашних условиях древесный уголь делают подручными средствами, то технология не всегда соблюдается, но вот выдержать невысокую влажность дров – обязательно.

Важно! Свежесрубленная или насыщенная влагой древесина для углежжения не подойдет, будет много дыма, а процесс пиролиза не начнется или будет протекать очень вяло. В результате получите золу либо недожженные дрова. Древесина должна быть сухой.

С дерева снимают кору (она сильно дымит, а угля дает крайне мало) и пилят на чурки длиной до 40 см, чтобы их плотно укладывать в бочку. Затем на ее дне разводят небольшой огонь и включают пылесос, иначе костерок начнет сильно дымить.

По мере того как дрова будут разгораться, надо подкладывать очередную порцию. Следует отметить, что производство древесного угля таким способом – процесс тонкий, тут надо верно уловить момент, когда сырье хорошо разгорелось, но не дать ему прогореть до золы, а добавлять новую древесину. При необходимости можно на время отключать пылесос, а при загрузке более половины емкости трубу подачи воздуха лучше вставить сверху.

Когда бочка заполнена, то она накрывается крышкой, пылесос отключается, а штуцер закрывается заглушкой. Теперь надо выждать, пока процессы внутри закрытого сосуда не закончатся, открывать крышку можно лишь после полного остывания стенок емкости. Удобство бочки в том, что ее можно просто перевернуть и спокойно рассортировать полученный продукт. Часть древесины останется недожженной, но это не беда, она пойдет на следующую загрузку. Остальной уголь просеивают и складывают в мешки.

Углежжение в яме

Самостоятельно сделать древесный уголь в домашних условиях или прямо в лесу можно просто в яме. Для получения 2 мешков угля надо вырыть круглую яму ориентировочно 80 см в диаметре и полметра глубиной.

Дно утаптывается ногами, а стенки подчищаются, чтобы топливо не смешивалось с землей. Последнюю не надо отбрасывать далеко, она пригодится в конце.Разница с «бочковым» выжиганием заключается лишь в отсутствии принудительного наддува пылесосом. Дрова берут сухие, длиной 30 см и не больше 7 см в поперечнике, из них на дне ямы раскладывают небольшой костер.

Дальнейшие действия – как в случае с бочкой, сырье подкладывается по мере необходимости. Яму, полную дров, перекрывают листьями или травой, потом присыпают землей и утрамбовывают. Приходить за углем можно через 2 суток, к тому времени он точно остынет.

Заключение

Конечно, древесный уголь, выжженный своими руками, по качеству не сравнить с топливом заводского изготовления. Но ведь и домашние требования не столь высокие, как на производстве, уголек вполне сгодится для мангала или кузнечного горна. Надо лишь позаботиться о том, чтоб не нанести вреда окружающим от задымления или не устроить пожар в лесу.

cotlix.com

Древесный уголь Википедия

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Уголь горит при температуре, превышающей 1100 °C[1]. Готовый уголь состоит в основном из углерода. Преимущество использования древесного угля вместо обычного сжигания древесины заключается в отсутствии воды и других компонентов. Это позволяет древесному углю гореть при более высоких температурах и выделять очень мало дыма (обычная древесина выделяет большое количество пара, органических летучих веществ и несгоревших частиц углерода).

Древесный уголь (частично тлеющий).

Пиролиз древесины[ | ]

Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение[2]. Также пиролиз — первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и другие.

Углежжение кучным способом

Этот процесс используется в пиролизных котлах. Процесс газификации древесины (пиролиз) происходит в верхней камере котла (загрузочном пространстве) под действием жары и при ограниченном доступе воздуха. Возникающий древесный газ протекает через слой жары, достигает сопла и смешивается там с вторичным воздухом.

ru-wiki.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *